The effects of folk medicinal plants Viscum album L. and Epilobium hirsutum L. on protein and mrna expressions of rat liver bile acid synthesizing CYPs
Tıbbi bitki Viscum album L. ve Epilobium hirsutum L. 'nin sıçan karaciğer safra asit metabolizmasında rol oynayan CYP enzimlerinin protein ve mrna ekspresyonları üzerindeki etkileri
- Tez No: 416375
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN ADALI, PROF. DR. ALAATTİN ŞEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 198
Özet
Bitkiler tıp, kozmetik ve beslenme sektöründe önemli rol oynayan çok fazla sayıda fenolik ve polifenolik maddeler içerirler. Viscum album L. Avrupa' da yaygın olarak dağılan ve iki yıllık yapraklarını dökmeyen yarı parazit bir bitkidir. Epilobium hirsutum L., yakı otu, Avrasya, Kuzey Afrika, Avrupa, Güney Avustralya ve Amerika Birleşik Devletleri' nde yetişir. Önemli fenolik profillerine sahip olan Viscum album L. ve Epilobium hirstum L. anti-tümör, anti-oksidan ve anti-kanser gibi çok farklı biyolojik işlevlere sahiptir. Bu nedenle Viscum album L. ve Epilobium hirsutum L. insanlık tarihi boyunca bazı hastalıkların önlenmesinde ve tedavi edilmesinde geleneksel olarak kullanılmıştır. Memelilerde fazla kolesterol genellikle safra asitlerine dönüştürülerek vücuttan uzaklaştırılır. Siokrom P450 enzimleri kolesterol ve safra asit metabolizmasının önemli basamaklarını başlatır. Safra asit yolağı kolesterol dengesinin korunmasında çok önemlidir. Safra asit sentezinde klasik ve asidik olmak üzere iki yolak vardır ve bu yolaklar sırasıyla CYP7A1 ve CYP27A1 enzimleri tarafından katalizlenir. Ayrıca bu iki yolak CYP8B1 ve CY7B1 enzimleri vasıtasıyla kolik asit ve kenodoksikolik asit üretir. Bu çalışma tıbbı bitkiler Viscum album L. ve Epilobium hirsutum L. ve onların polifenolik içerikleri olan o-kumarik asit ve elajik asit 'in sıçan karaçiğer kolesterol ve safra asitlerini metabolize eden enzimler üzerine etkilerini araştırılmasında bir ilktir. Moleküler çalışmalara ek olarak, Viscum album L. ve Epilobium hirsutum L. özütlerinin biyolojik olarak aktif bileşenleri LC-MS yöntemi ile belirlenmiştir. Viscum album L. (10 mg/kg), Epilobium hirsutum L. (37.5 mg/kg), o-kumarik asit (30 mg/kg) ve elajik asit (20 mg/kg) 'in sulu ekstreleri wistar albino sıçanlara 9 gün boyunca intraperitonal olarak enjekte edilmiştir. Daha sonra, bu bitkilerin ve fenolik bileşiklerinin kolesterol ve safra asitleri metabolizmasında rol oynayan CYP'ler üzerine in vivo etkileri protein ve mRNA seviyesinde western bolt ve qRT-PCR tekniği kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuçlar Viscum album'un CYP7A1 ve CYP7B1 enzimlerini protein ekspresyonlarını 0.9 kat azalltığını fakat CYP27A1 ve CYP8B1 enzimlerinin protein ekspresyonlarını sırasıyla 1.4 ve 1.3 kat arttırdığını göstermiştir. Viscum album L. CYP7A1, CYP27A1, CYP7B1 enzimlerinin protein ekspresyounlarını sırasıyla 9, 1.3 ve 2.4 kat azaltırken, CYP8B1' in ekspresyonunun 4.2 kat artmasına neden olmuştur. o-Kumarik asit tüm enzimlerin protein ekpresyonunu 0.8 kat azaltırken, CYP7A1, CYP27A1, CYP8B1 ve CYP7B1 enzimlerinin mRNA ekspresyonlarını sırasıyla 1.8, 1.3, 2.3 ve 2.3 kat arttırmıştır. Epilobium hirsutum L. CYP7A1, CYP8B1, CYP7B1 enzimlerinin protein ekspresyonlarını sırasıyla 0.6, 0.8 ve 0.6 kat azaltırken, CYP27A1 enziminin protein ekspresyonunu 1.3 kat arttırmıştır. Ayrıca Epilobium hirsutum L. CYP7A1, CYP27A1, CYP7B1 enzimlerinin mRNA ekspresyonlarının sırasıyla 2.1, 1.4 ve 4.1 kat azalmasına neden olurken, CYP8B1 enziminin mRNA ekspresynunun 2.3 kat artmasına neden olmuştur. Elajik asit CYP27A1, CYP8B1, CYP7B1 enzimlerinin protein ekspresyonlarını sırasıyla 0.7, 0.8 ve 0.8 kat azaltırken, CYP7A1 enziminin protein ekspresyonunu 1 kat arttırmıştır. Ayrıca elajik asit CYP7A1, CYP27A1, CYP8B1 ve CYP7B1 enzimlerinin mRNA ekspresyonlarını sırasıyla 2.6, 1.7, 1.8 ve 2.3 kat arttırmıştır. Ayrıca CYP7A1 enzim aktivitesi farklı kolesterol konsantrasyonları kullanılarak stamdart grafik çizilerek HPLC yöntemi ile belirlenmiştir. Tüm bu sonuçlara göre, Viscum album L. ve o-kumarik asit özütleri ile muamele edilmiş hayvanlarda safra asit sentezinde rol oynayan enzimlerin protein ve mRNA ekspresyonlarında değişim belirlenmesine rağmen, serum kolesterol seviyesinde değişim belirlenmemiştir. Epilobium hirsutum L. ve elajik asit özütleri muamele edilmiş hayvanların serum kolesterol seviyesi kontrol örnekleri ile karşılatırıldığında önemli bir azalma tespit edilmiştir. Bu çalışmada uygulanan dozlar ve dozların ugulanma zamanı dikkate alındığında tıbbi bitki Epilobium hirsutum L. ve onun fenolik bileşeni olan elajik asitin safra asit metabolizmasındaki enzimler üzerinde düzenleyici etkileri olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak, Epilobium hirsutum L. ve elajik asit safra asit sentezini katalizleyen CYP enzimlerinin mRNA ve protein ekspresyonunu değiştirerek safra asit sentezini etkileyebilir.
Özet (Çeviri)
Plants include many phenolic and polyphenolic compounds that are important in medicine, cosmetics and nutrition. Viscum album L. is a bi-perennial shrub and an evergreen semi-parasitic plant widely distributed in Europe. Epilobium hirsutum L., great willow-herb, grows in Eurasia, North Africa, Europe, Southern Australia and United States. Due to having a huge phenolic profiles, Viscum album L. and Epilobium hirsutum L. have many different biological functions including anti-tumor, anti-oxidant and anti-cancer. Thus, Viscum album L. and Epilobium hirsutum L. have been used traditionally for prevention and treatment of some diseases since the throughout the history of human. In mammals, excessive cholesterol is removed mainly through conversion to bile acids and cytochromes P450s initiate all quantitatively significant pathways of cholesterol metabolism and bile acid biosynthesis. The bile acid pathway is very important in maintaining normal cholesterol levels. There are two pathways namely the classical pathway and the acidic pathway involved in bile acid synthesis catalyzed by CYP7A1 and CYP27A1, respectively. These two pathways produce cholic acid (CA) and chenodeoxycholic acid (CDCA) roughly equal by CYP8B1 and CYP7B1. This study is the first about the possible potency of medicinal plants Viscum album L. and Epilobium hirsutum L. extracts and their major polyphenolic ingredients, o-coumaric acid and ellagic acid on rat liver cholesterol and bile acid metabolizing enzymes. In addition to molecular studies, bioactive compounds of Viscum album L. and Epilobium hirsutum L. extracts were identified using Liquid Chromatograph-Mass Spectrometry (LC-MS) technique. The water extracts of Viscum album L., Epilobium hirsutum L, o-coumaric acid and ellagic acid were injected intraperitoneally as 10 mg/kg, 37.5 mg/kg, 30 mg/kg and 20 mg/kg for 9 days, respectively. Then, in vivo effects of these plants and their major phenolic ingredients on rat liver cholesterol and bile acid metabolizing CYPs were analyzed by determining protein and mRNA expression levels using western blotting and qRT-PCR techniques, respectively. The results showed that Viscum album L. caused a 0.9 fold decrease in protein expression of CYP7A1 and CYP7B1, but 1.4 and 1.3 fold increases in protein expression of CYP27A1 and CYP8B1, respectively. Viscum album L. caused 9, 1.3 and 2.4 fold decrease in mRNA expression of CYP7A1, CYP27A1, CYP7B1, respectively, however, 4.2 fold increase in mRNA expression of CYP8B1. Injection of o-coumaric acid to rats resulted 0.8 fold decrease in protein expression of CYP7A1, CYP27A1, CYP8B1 and CYP7B1. However, o-coumaric acid caused 1.8, 1.3, 2.3 and 2.3 fold increase in mRNA expression of CYP7A1, CYP27A1, CYP8B1 and CYP7B1, respectively. Epilobium hirsutum L. caused 0.6, 0.8 and 0.6 fold decrease in protein expression of CYP7A1, CYP8B1 and CYP7B1, respectively, whereas 1.3 fold increase in protein expression of CYP27A1. Epilobium hirsutum L. caused 2.1, 1.4 and 4.1 fold decrease in mRNA expression of CYP7A1, CYP27A1, CYP7B1, respectively, however, 2.3 fold increase in mRNA expression of CYP8B1. Injection of ellagic acid to rats resulted 0.7, 0.8 and 0.8 fold decrease in protein expression of CYP27A1, CYP8B1, CYP7B1, respectively, but one fold increase of protein expression of CYP7A1. Ellagic acid caused 2.6, 1.7, 1.8 and 2.3 fold increase in mRNA expression of CYP7A1, CYP27A1, CYP8B1 and CYP7B1, respectively. In addition, the CYP7A1 enzyme activity was determined by an Isocratic High-Performance Liquid Chromatography Assay using a calibration curve obtained by different cholesterol concentrations. According to these results, even though Viscum album L. and o-coumaric acid caused fold change in protein and mRNA expressions of bile acid metabolizing CYPs, serum cholesterol levels remained unchanged. Epilobium hirsutum L. and ellagic acid-treated animals showed a significant decrease in total cholesterol level compared to control animals. Therefore, bases on doses and time point that applied in this study, the medicinal plant Epilobium hirsutum L. and its polyphenolic compound, ellagic acid, may have regulatory effects on bile acid metabolizing enzymes. In conclusion, the synthesis of bile acids from cholesterol by CYP-catalyzed reactions may be altered due to the changes in CYP protein and mRNA expressions which may be resulted by the treatment of animals with Epilobium hirsutum L. and ellagic acid.
Benzer Tezler
- Tokat çevresinde geleneksel tedavi amacıyla kullanılan bazı bitki karışımlarının optimum antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of optimum antioxidant capacity of some plant mixture used as a folk medicine in Tokat province
OSMAN ATIF ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
KimyaGaziosmanpaşa ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHFUZ ELMASTAŞ
DOÇ. DR. RAMAZAN ERENLER
- Türkiye'de halk arasında yara iyileştirici amaçla kullanılan bazı bitkilerin aktiviteleri üzerinde araştırmalar
Researches on the activities of some plants used for wound healing in Turkish folk medicine
İPEK SÜNTAR
Doktora
Türkçe
2011
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN BAYKAL
- Ülkemizde yetişen bazı tıbbi bitkilerin 5α-redüktaz inhibitör etkisi yönünden değerlendirilmesi
Evaluation of some medicinal plants growing in our country in terms of 5α-reductase inhibitory effect
NURTEN ABACI KAPLAN
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKAY ERDOĞAN ORHAN
- Kızılcık ve karayemişin fenolik madde içeriği ve antimikrobiyel aktiviteleri üzerine bir çalışma
A study on phenolic content of cornelian cherry and cherry laurel fruits and their antimicrobial activity
SEDA KILMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ÜMRAN UYGUN
- Farklı ekstraksiyon yöntemleri kullanılarak endemik origanum munzurense kit tan & sorger (Lamiaceae) bitkisinin toplam fenolik madde, antioksidan aktivite, kimyasal bileşim ve metal içeriğinin belirlenmesi
Determination of total phenolic substance, antioxidant activity, chemical copmositiin and metal content of endemic origanum munzurense kit tan & sorger (Lamiaceae) plant using different extraction methods
ZUHAL EMİRE UYGUN
Doktora
Türkçe
2020
KimyaMersin ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MURAT GİZİR
DOÇ. DR. ERDAL YABALAK